jos maalaamme kuvan tulevaisuudesta, tarkoittaako se, että olemme huolissamme nykyhetkestä?

kehittyneiden kiekkovalimoprosessien kysyntä on kasvussa, ja koko teollisuuden ylöspäin suuntautuvan kehityksen takana kypsien prosessien markkinatilanne näyttää olevan suhteellisen selvä. tutkimusorganisaation trendforcen tuorein julkaisema raportti huomautti, että vaikka kypsien prosessien kapasiteetin käyttöaste voi nousta ensi vuonna 10 prosenttiyksikköä, alan totesi tämän "piirakkaan" osalta, että kypsien prosessien jatkuva laajentaminen johtaa jatkuvaan paineeseen. hintojen suhteen.

01

syy miksi se ei vieläkään toimi

kuluttajatuotteiden kysynnän heikon näkyvyyden vuoksi vuonna 2025 toimitusketjussa on konservatiivinen asenne varaston muodostukseen, kiekkovalimoiden tilaukset ovat samat satunnaiset kiireelliset tilaukset kuin vuonna 2024. sovelluskomponenttien, kuten autojen, inventaario. , teollisuusohjausta ja yleisiä palvelimia on vähennetty se korjataan asteittain terveelle tasolle vuonna 2024 ja liittyy satunnaisen varastoinnin joukkoon vuonna 2025. kypsien prosessien kapasiteetin käyttöasteen odotetaan nousevan 10 prosenttiyksikköä. ja yli 70 prosenttia.

koska tehtaat ovat kuitenkin hidastaneet tuotannon laajentamissuunnitelmiaan heikon kysynnän vuoksi kahtena peräkkäisenä vuotena, niiden odotetaan avaavan asteittain aiemmin lykättyä uutta tuotantokapasiteettia, erityisesti 28 nanometriä, 40 nanometriä ja 55 nanometriä, kaksoispaineen alla alhaisen kysynnän näkyvyyden ja uuden tuotantokapasiteetin avaamisen vuoksi kypsien prosessien hintapaineet jatkuvat.

manner-kiinan suurin kiekkovalimo julkaisi 9. toukokuuta vuoden 2024 ensimmäisen vuosineljänneksen talousraporttinsa. seuraavan päivän tuloskonferenssissa toimitusjohtaja myönsi, että yhtiön 12 tuuman kiekkojen tuotantolinja on toiminut täydellä kapasiteetilla helmikuusta lähtien, mutta kilpailu alalla on edelleen kovaa. "monet strategisista asiakkaistamme, olivatpa he digisovittimia tai älypuhelimia, voivat menettää tilauksensa, jos kilpailijat leikkaavat hintoja markkinoilla, ja kymmeniä miljoonia tilauksia voidaan menettää. meidän on vielä sopeuduttava markkinoihin ja kohdattava markkinat. kilpailu asiakkaidemme kanssa".

kypsiin prosessivalimoihin keskittyvillä yrityksillä on omat strategiansa, mutta niitä voidaan kuvata myös kirkkaaksi keitoksi ja vähäiseksi vedeksi.

maailma edistynyt12 tuuman tehdas ja yhdistelmäpuolijohde investoivat ja merkitsivät 50 000 hanlein pääomaosaketta osapuolten yhteistyö arvioi, että massatuotantoa odotetaan vuoden 2026 toisella puoliskolla.

umcse keskittyy lisäämään kykyään vastaanottaa erikoisprosesseja. se pystyy tällä hetkellä tarjoamaan erikoisprosesseja, kuten 22/28nm, envm ja rfsoi. yhtiö on optimistinen, että generatiivisilla tekoälymarkkinoilla on valtava potentiaali ai markkinat.

tehopuolijohdepuheenjohtaja huang chongren on aiemmin sanonut, että se muuttuu kahteen pääsuuntaan päästäkseen eroon valmistajien välisestä hintakilpailusta. ensimmäinen on fab ip, joka veloittaa tehdasrakennusten lupamaksuja, ja toinen on 3d-ic-tekniikka pinoamistekniikan eduilla.

02

ai vie edistyneet valmistusprosessit uudelle tasolle

tsmc näyttää tietä, ja globaalin kiekkovalimon tuotannon arvon odotetaan palaavan ensi vuonna yli 20 %:n vuotuiseen kasvuvauhtiin, ja vuotuinen kasvuvauhti on korkein viimeisten kolmen vuoden aikana. tutkimuslaitos trendforce on julkaissut uusimman ennusteensa. kehittyneet prosessit, kuten 5/4/3 nanometriä, joita käytetään high-speed computing (hpc) -tuotteissa ja lippulaiva-älypuhelimissa, pysyvät täyteen ladattuina ja jatkuvat vuoteen 2025 asti. tsmc:n liikevaihto ylittää alan. keskimääräinen, odotettavissa vuonnaaitekoälysovellusten kasvu ajaa teollisuustuotannon arvon kasvua.

trendforcen viimeisimmän tutkimuksen mukaan, vaikka kuluttajan loppumarkkinoiden näkyvyys on vielä ensi vuonna heikko, toimitusketjujen, kuten autojen ja teollisuuden ohjainten, varastot ovat vähentyneet vähitellen, koska satunnainen varastointi käynnistetään uudelleen ensi vuonna , ja edge ai lisäävät yhden yksikön varastoa kun koneen kiekkojen kulutus ja pilvi-ai jatkuvat, kiekkojen valimoiden tuotannon arvon arvioidaan kasvavan 20 % vuosittain ensi vuonna, mikä on parempi kuin tämän vuoden 16. %.

alan havaintojen mukaan, jos tsmc ei oteta huomioon, globaali kiekkovalimoiden tuotanto kasvaa ensi vuonna vain 11,2 %, mikä tarkoittaa, että tsmc yksin myötävaikuttaa lähes puoleen kasvusta tärkeä.

erilaisten kiekkovalimoiden suorituskykyanalyysin perusteella trendforce odottaa, että edistyneet prosessit ja kehittyneet pakkaukset saavat tsmc:n vuotuisen liikevaihdon kasvuvauhdin ensi vuonna ylittämään alan keskiarvon.

tekoälyn jatkuvan edistämisen ja erilaisten sovelluskomponenttien alhaisen varaston tukemana, vaikka valimoteollisuuden vuotuinen liikevaihdon kasvu palaa ensi vuonna 20 %:n tasolle, valmistajien on edelleen kohdattava monia haasteita, mukaan lukien yleisesti. vaikuttavat terminaalin kuluttajakysyntään, vaikuttavatko korkeat kustannukset tekoälyn käyttöönottoon ja lisääkö tuotannon laajentaminen pääomakustannuksia.

trendforce arvioi, että 7 nanometrin, 6 nanometrin, 5 nanometrin, 4 nanometrin ja 3 nanometrin prosessit lisäävät 45 prosenttia maailmanlaajuisista valimoiden liikevaihdosta ensi vuonna. alan havaintojen mukaan relevantit prosessit ovat teknologiasolmuja, joissa johtava valmistaja tsmc on hyvä ja johtava.

kehittyneiden pakkausten tuotantokapasiteetti on tiukka trendforce-analyysien mukaan, koska 2.5d-kehittyneistä pakkauksista tulee olemaan vakava pula vuosina 2023–2024. suuret valmistajat, kuten tsmc, samsung ja intel, tarjoavat kokonaisia ​​ratkaisuja. etupään valmistus ja taustapakkaukset ovat kaikki tuotantokapasiteettia aktiivisesti rakentaessa, kiekkovalimoiden tuottaman 2,5d-pakkaustulon arvioidaan kasvavan yli 120 % vuodessa, vaikka sen osuus on alle 5 % kiekkovalimon kokonaistuloista sen merkitys kasvaa päivä päivältä.

tsmc:n puheenjohtaja ja presidentti wei zhejia mainitsi edellisessä lehdistötilaisuudessa, että pakkausosassa tsmc keskittyy vain edistyneimpiin taustateknologioihin. nämä teknologiat auttavat asiakkaita kehittämään tulevaisuuteen suuntautuvia tuotteita.

03

aikuisten solmujen "ylimääräinen keskustelu".

ensinnäkin termi "kypsä puolijohde" kattaa joukon erilaisia ​​sirutyyppejä, joista jokaisella on oma kysynnän ja tarjonnan dynamiikka. näitä ovat sekä tietyntyyppiset puolijohteet, mukaan lukien logiikka-, teho-, rf- ja hybridi-analogiset ja digitaaliset puolijohteet, että kypsät puolijohteet tietyntyyppisiin loppukäyttöihin, kuten autoteollisuuteen, robotiikkaan, drooniin, teollisuusautomaatioon, ilmailuteollisuuteen ja muilla aloilla. . siksi "perinteisillä puolijohteilla" ei ole yhtenäismarkkinoita, emmekä voi yleisesti sanoa "ylikapasiteettia".

toiseksi suurin osa maailman kypsistä puolijohdesolmujen tuotantokapasiteetista on idm:iden käsissä. kiinassa kypsää solmutuotantokapasiteettia hallitsevat valimopalveluita harjoittavat yritykset, joihin sisältyy korkea erikoistuminen. valimot valmistavat puolijohteita asiakkaiden toimittamien suunnitelmien perusteella, perustuen valimon asiakkaiden määräämään markkinakysyntään valimon itsensä sijaan. yritys suunnittelee puolijohteita tiiviisti tiettyjen teollisuudenalojen tarpeiden mukaisesti pyrkien tasapainottamaan tarjontaa ja kysyntää, ja liiketoimintamallimme on suunniteltu välttämään "ylikapasiteettia". valimot ovat yleensä pitkälle erikoistuneita, ja tyypillisesti jokainen yrityksen ylläpitämä tehdas perustetaan tiettyä asiakastuotetta varten.

lisäksi, koska kypsien solmupuolijohteiden voittomarginaali on erittäin alhainen, valimoiden on vaikea vaihtaa tuotantolinjoja nopeasti, joten valimot ja asiakkaat haluavat tehdä pitkäaikaisia ​​sopimuksia tietyntyyppisten puolijohteiden toimittamisen lukitsemiseksi. tämä sopii erityisen hyvin teollisuudenaloille, joilla on pitkät tuotteiden elinkaaret, korkeat turvallisuusvaatimukset ja tiukat tuotteiden laadun ja luotettavuuden sertifikaatit, kuten lääketieteelliset laitteet ja autoteollisuuden sovellukset.

lopuksi on käsite "taloudellinen ylikapasiteetti", joka usein jätetään huomiotta tai ymmärretään väärin alalla. tämä viittaa siihen, että globaali teollisuus itse asiassa pitää tietynlaista ylitarjontaa toivottavana ja kriittisenä tasoittamaan odotettuja ja yleisiä tarjonnan ja kysynnän vaihteluita. joitakin näistä riskeistä ovat muun muassa arvaamattomat luonnonkatastrofit, kuten fukushiman maanjäristys, joka vaikutti alkupään tuotantoon ja materiaalitoimittajiin, ja muut viime vuosina sattuneet tapahtumat; tilat palo syttyy. jotkut alan ihmiset uskovat, että ylikapasiteetin optimaalinen taso on noin 15-20 %! jopa epidemian aikana ilmenneen vakavan sirupulan jälkeen, joissakin kypsissä solmuissa on jatkuva pula, ja koko järjestelmän kunto vaatii jonkin verran taloudellista ylikapasiteettia.

04

edistyneet prosessit ovat vain vaihe jättiläisille taistelua vastaan, kun taas kypsät prosessit ovat maailman tavoittelemaa "rikkautta".

yhdysvaltain kauppaministeriö tutki noin 100 yhdysvaltalaista yritystä vuoden 2024 ensimmäisellä neljänneksellä selvittääkseen niiden riippuvuuden kiinalaisista yrityksistä kypsien puolijohteiden osalta. riippuvuuskysymys liittyy läheisesti ylikapasiteettiongelmaan, sillä yhdysvaltain viranomaiset pelkäävät, että ylikapasiteetti voi johtaa suurempaan riippuvuuteen, mikä jättää yritykset alttiiksi toimitusketjun häiriöille kypsissä solmukohdissa.

tilannetta vaikeuttaa myös se, että kiinassa kootaan suuri määrä siruja. yhdysvaltalaiset yritykset tuovat harvoin yksittäisiä puolijohteita, vaan tuovat maahan tuotteita, jotka sisältävät yhtä tai useampaa kypsää puolijohdetta, jotka voivat olla peräisin kiinasta joko kotimaisista tai kiinassa toimivista ulkomaisista valimoista. yhdysvaltojen vientirajoitusten ja kiinan lisääntyvän paineen tiettyihin valtion ja valtion omistamiin toimitusketjuihin kohdistuvan ulkomaisten puolijohteiden määrän vähentämisen seurauksena ulkomaisten yritysten kiinassa valmistamien it-tuotteiden osuus, jotka ovat kypsiä puolijohteita kiinasta, saattaa nousta.

huippuluokan siruja valmistavat yritykset pitävät kysynnän kasvun usein syynä sellaisten tekoälysovellusten kasvuun, jotka ovat riippuvaisia ​​prosessoreista, grafiikkasiruista tai erikoistuneista hermosoluista. sovelluksia, jotka tekevät vähemmän otsikoita, ovat älypuhelinten sovellusprosessorit, hpc (high performance computing) ja pilvipalvelinsirut.

kun seuraavan sukupolven teknologiat tulevat saataville ja johtavien sovellusten avainasiakkaat ovat valmiita siirtymään seuraavaan etureunasolmuun, tehtaissa on kapasiteettivakoja, varsinkin jos volyymit ovat suuria.

mutta enemmän siruja rakennetaan kypsemmille solmuille. esimerkiksi sähköajoneuvot ovat lisänneet virranhallintapiirien (pmic) kysyntää. pmic:t käyttävät yleensä kypsiä solmuja, kuten 180 nm tai 130 nm, mutta käyttämällä bcd-prosesseja (bipolaarinen, cmos, d-mos) pmic:t ovat yhä älykkäämpiä ja integroivat yhä enemmän digitaalista logiikkaa analogisten piirien lisäksi. siksi suunnittelut ovat siirtymässä 90 nm, 55 nm ja 40 nm bcd-prosessisolmuihin.

samanaikaisesti anturin kysyntä voi silti olla alle 180 ja 150 nm solmujen. autosovelluksissa, jotka vaativat suurta jännitevastusta, ne on integroitu muihin bcd-prosessin analogisiin piireihin, ja ne käyttävät pääasiassa 180 nm tai 130 nm mikrokontrollereihin integroidut edistyneet älykkäät anturit ovat siirtymässä 65 nm: iin tai 40 nm: iin, mutta tämä on uusin tekniikka näihin sovelluksiin. . parhaat cmos-kuvakennot käyttävät 22 nm:n pienitehoista prosessia ja ovat siirtymässä 12 nm:n finfet-prosessiin.

prosessisolmut kohdistavat tyypillisesti tiettyihin sovelluksiin ja käyttötapauksiin. iot-järjestelmien sirut edustavat jonkin verran eroa kohdeprosessisolmuissa, ja useimmat pysyvät solmuissa, kuten 40 ja 22 nm kustannussyistä. mutta kun tekoäly siirtyy reunaan, useammilla laitteilla on joitakin päättelykykyjä, ja tämän toiminnon suorittavat sirut tarvitsevat parempaa suorituskykyä kuin muut digitaaliset logiikat, joten ne siirtyvät 6 nm:iin.

analogiset ja sekasignaaliset sirut ovat myös yleensä jäljessä. umc totesi: "jos sovelluksessa on sekoitus analogisia ja digitaalisia piirejä, uskomme, että 55 nm on paras valinta. puhdas analoginen pysyy yleensä 8 tuuman edistyneissä solmuissa - tyypillisesti 180 ja 150 nm."

kypsät prosessit eivät ole staattisia. jotkut fabit puhaltavat uutta elämää vanhoihin prosesseihin tekemällä parannuksia houkutellakseen uusia malleja. näitä ovat erityisten transistorilaitteiden käyttöönotto suorituskyvyn parantamiseksi tai vuotojen minimoimiseksi, prosessin kutistuminen kustannusten ja työkalujen käytön parantamiseksi, erityisten rf-ominaisuuksien tai suurjännitteiden lisääminen sekasignaalijärjestelmien mahdollistamiseksi tai autoteollisuuden sertifioinnin lisääminen.

myös siruteknologian esiintulo vaikuttaa näihin valintoihin. teoriassa ei enää tarvitse siirtää tiettyjä toimintoja edistyneempiin solmuihin, ja kaikki voidaan yksinkertaisesti laittaa yhdelle sirulle. sen sijaan vain ne osat, jotka todella vaativat kehittynyttä solmutoimintoa, voidaan siirtää sinne, mikä minimoi kalliiden solmujen koon. loput voidaan integroida pakkaukseen erillisenä sirutena. vaikka sirut voivat säästää lastukustannuksia, kehittyneitä pakkauskustannuksia on vähennettävä nettokustannussäästöjen saavuttamiseksi.